GNSS约束的2022年泸定M6.8地震滑动分布及同震应力变化

2022年9月5日四川泸定县发生M6.8级强震,震中位于鲜水河断裂东南末端,野外地质调查初步结果显示本次地震并未发现明显的地表破裂迹象.本文基于震后科考GNSS流动观测和震中周边连续站观测资料,解算并提取震中90 km范围内31个测站的静态水平向同震位移.结果显示:GNSS同震形变场空间分布呈现明显的左旋走滑特征,观测到的最大水平向同震位移达23 cm,震中距50 km范围内同震位移量普遍大于1 cm.基于GNSS观测资料反演得到的同震滑动分布显示泸定地震地表破裂主要集中在磨西至田湾之间,主破裂深度2~8 km,最大滑动量~1.96 m,地震矩9.25×10^(18)N·m,对应矩震级M_W6.6.静态库仑应力结果显示本次地震增强了震源破裂区周边活动断层的库仑应力,并触发了大量余震,余震主要发生在库仑应力增强区域.结合震间闭锁分布、历史地震及库仑应力变化,我们认为未来需要密切关注与磨西断裂交接的安宁河、大凉山断裂以及康定—磨西段的地震危险性.

昆仑山口西Ms8.1地震的地壳变形特征

利用全球定位系统 1991～ 2 0 0 1年及震后 4期GPS观测数据 ,获得了 2 0 0 1年 11月 14日昆仑山口西地震 (Ms8.1)的同震和震后形变运动图像。跨破裂带GPS网最近两点测得的最大同震形变为 1.9m左右 ,而震后 4个月断层蠕滑引起的变形约为 80mm。破裂带两侧震后变形幅度具有非对称性 ,南侧震后变形基本是北侧的 2～ 3倍。研究结果显示破裂带南盘在震后向偏东方向有明显移动 ,预示本次地震后能量的重新分配与积累 ,根据近几十年以来东昆仑断裂带的大地震由西向东扩展的特点 ,未来地震有向东迁移的可能。

中国大陆GPS基准站的时间序列特征

利用 1 999年 3月至 2 0 0 2年 3月期间“中国地壳运动观测网络”2 5个GPS基准站与周边国家IGS站的观测资料 ,进行了时间序列分析研究 ,并对提高GPS基准站的观测精度进行了探讨。结果表明 ,GPS基准站的时间序列具有一定的周期性 ,高程分量的周期性最为明显 。

川滇地区活动地块现今地壳形变特征

利用川滇地区 1998～ 2 0 0 2年间 2 0 0多GPS点位的多期复测结果 ,将川滇地区分为 9个次级活动块体 ,计算了各个活动块体的欧拉旋转矢量和主要活动断裂的运动速度 ,并分析了该地区的应变场特征 .结果表明 ,川滇地区的地壳运动速度具有北强南弱、西强东弱、以菱形块体为主顺时针旋转的特征 ;菱形块体外各个块体运动速度大幅衰减 ;与地质结果的差异表明 ,川滇菱形块体的现今地壳运动由北往南逐渐增强 ;青藏高原物质的侧东向挤出在滇中块体南部明显下降 ,而丽江—小金河断裂带的吸收作用并不明显 ;川滇地区以压应变为主 ,四川石棉和云南新平一带出现的应变集中地区也许具有发生中强地震的可能性 .

2008年新疆乌恰M_w6.7地震震源机制与形变特征的InSAR研究

2008年10月5日新疆乌恰M_w6.7级地震发生在南天山、帕米尔高原及塔里木盆地交汇地带,基于地震波反演的震源机制解确定的震源深度存在较大差异.本文利用日本ALOS卫星的PALSAR图像,获得了本次地震的同震形变场,基于卫星视线向（LOS）和方位向（Azimuth）的形变,采用均匀弹性半无限位错模型和有界最小二乘（BVLS）算法,以网格矩形位错元法对发震断层的几何产状、滑移及分布进行了估算,结果表明本次地震以逆断破裂为主,断层面上最大位错量接近3.4 m,形变中心位于73.8040°E,39.5335°N,深度约5 km,震级估算为M_w6.6;地震发生在走向46°,倾角48°的断层上,发震断层长30 km,宽14 km,闭锁深度9 km,符合该地区浅源地震多发的构造特点,发震断层为乌合沙鲁断裂带.InSAR反演的滑移形变主要集中于地下2~7 km,表明乌恰地震为浅源地震,可能与该断层附近历史地震未完全释放的残余应力积累有关.同时,InSAR反演的断层位错分布呈现双破裂特征,震级分别为M_w6.5和M_w6.1,可能与本次地震的主震和余震相对应,也可能是由主震激发而产生的两组破裂.

2003年10月29～31日太阳耀斑对中国大陆电离层扰动的GPS监测与分析

利用“中国地壳运动观测网络”工程中28个GPS基准站和中国周边地区10个IGS站的GPS观测数据,研究了2003年10月29日～31日期间,X10级太阳耀斑引起的中国大陆电离层总电子含量(TEC)的变化特征,分析了本次太阳磁暴对我国不同地区电离层的影响。结果表明,太阳耀斑对中国大陆电离层的影响从29日中午10～11时开始,其影响强度与纬度有关,纬度越低,影响越大,且自东向西移动,TEC最大值达到120TECU,峰值比正常情况下高40多个TECU;且下午电离层对耀斑的响应强烈。

利用InSAR技术获取三峡地区的数字高程模型

利用先进的合成孔径雷达干涉测量 (InSAR)技术 ,使用 38幅 1992～ 2 0 0 0年间三峡地区的ERS卫星SAR图像 ,并利用USGS的低精度DEM ,得到了该地区的DEM ,与GPS高程结果对比的差值为 15～ 12 8m。干涉结果表明 ,基线小于 2 0 0m的串行数据图像对具有较好的相干性 ;基线大于 2 0 0m、在晚春和夏季观测的串行数据图像对容易出现失相关 ,而几乎所有重复轨道的SAR图像对在进行配准时都不相关。为了进一步获得三峡地区较高精度的数字高程模型 ,在该地区建立了角反射器 。

当雄Ms6.6地震的InSAR观测及断层位错反演

利用3景Envisat雷达遥感图像,获取了2008年10月6日西藏当雄Ms6.6地震的震前及同震形变场,结果表明,震前4个多月震中区未出现显著的地壳形变,只是地震造成震中区(20 km×20 km范围)最大近0.3 m的明显变形。形变场近南北轴向对称分布,西部沉降,东部隆升。利用均匀弹性半无限位错模型和约束非线性优化算法,对断层的位错量及分布的估算表明,地震以正断破裂为主,断面最大位错达3 m,震中位于90.374°E,29.745°N,震级Mw6.35;地震发生在走向189°、倾角60°的念青唐古拉山南东麓断裂带南段的次级断层上,发震断层长12 km,宽11 km,深度9.5 km,以东西向拉伸运动为主。较浅的震源深度与断层附近的地壳热状态有关。

首都圈地区现今地壳运动的GPS观测与构造活动模拟

利用首都圈地区1992～2004年间280多个GPS点位复测资料，获得了该地区高精度的地壳形变速度场，相对欧亚板块的水平速度场由北向南由4mm／a逐渐增加到9mm／a；采用边界元（BEM）理论及住移不连续的多边形元素构建断层的三维模型，并利用均匀介质且各向同性的半无限线弹性空间模型反演计算了断层滑移量，模拟了GPS点位的位移场，在此基础上获得了主要活动断层和首都圈地区的地表、地表下15km和25km剖面的静态位移场、应力及应变场。结果表明，GPS点位的模拟位移场与观测值在南北向和东西向的误差分别为0．68mm及0．77mm，各个主要活动断层在1992～2004年间的构造活动较弱，随着深度的增加，剖面的应变逐渐增加。

GPS与InSAR揭示喀什坳陷及邻区的垂直运动与构造特征

利用喀什地区10年间的GPS点位观测及200多景2003—2007年间的SAR图像,采取层叠InSAR技术获得了喀什坳陷区与南天山及帕米尔块体的现今构造活动的垂直速度场,结果表明:喀什坳陷区的垂直运动具有明显的分界特征,北部以阿图什南翼断层为界,西南以乌泊尔断层为界,东部为塔里木盆地所围限的喀什坳陷区垂直形变表现为下沉,幅度约1 mm/a,而喀什坳陷区的外围为隆升,幅度约为1 mm/a,隆升速度由西往东逐渐减小,表明塔里木盆地基底与南天山及帕米尔高原交界的前缘界线分别为阿图什南翼断层及乌泊尔断层;柯坪推覆构造体内的垂直运动与主要推覆体的构造活动密切相关,即山体褶皱带隆升,谷地沉降,隆升及沉降的速率约为1^-1.5 mm/a;普昌断裂虽然横切柯坪推覆构造体,但横跨该断裂的剖面表明普昌断裂两侧没有明显的垂直形变运动,进一步表明普昌断层作为"类转换断层",其运动以走滑为主。

海底地壳形变监测现状与启示

海底地壳形变监测对研究洋中脊扩展、火山、海洋板块运动及俯冲带地震活动等具有重要作用,其中GNSS定位与声呐测距技术(GNSS-A)是海底地壳形变监测的主要手段,经过30多年的发展,目前GNSS-A的精度达亚厘米级,可以满足很多海底构造形变的监测需求.我国虽然在大陆地壳形变监测与研究方面已达到国际水平,但在海底地壳形变监测方面与国外相比还存在一定差距,我国海岸线长达3.2万公里,沿海地区的大型活动断裂具有发生大震的风险,如横穿渤海的郯庐断裂带、东南沿海的滨海断裂带都曾发生过大震,因此开展海底地壳形变监测及相关研究势在必行.本文基于GNSS-A的系统组成与工作原理,在总结国内外研究现状的基础上,梳理了关键技术,并结合我国沿海主要活动断裂与地震活动性特点,提出了我国利用GNSS\|A技术开展海底地壳形变监测的建议.

新疆伽师强震群区的InSAR观测研究

利用欧空局提供的ERS1／2 SAR数据，结合美国NASA的高精度SRTM数字高程模型DEM，获得了1996～1999年间伽师强震群部分地区的差分干涉图像。结果表明，该地区同期的地震活动及地壳形变主要受东西向和北东东向断层的影响，柯坪断裂带南北两侧块体的差异运动量约为5mm／a（LOS方向），其中1998年8月2日Ms6．0地震和27日Ms6．6地震可能与隐伏断层无关。

新疆帕米尔东北侧地区现今地壳运动的GPS监测研究

通过加密帕米尔东北侧地区的GPS监测网并进行复测 ,结合周边地区的IGS站数据 ,计算得到了该地区 4 0多个GPS点位运动速率 ,由此得到了该地区的现今地壳形变速率图及GPS基准站的时间序列。结果表明 :各GPS站主要运动方向为北北西 ,基本上与天山褶皱带走向正交 ,即形成对天山的正向挤压。伽师附近及其西南区的运动形态与周邻测站有所不同 ,表明伽师地区的构造变形与近几年地震活动有某种关联。环塔里木盆地周边点在各区内的速率变化较小 ,方向也基本一致 ,说明塔里木盆地内部变形较小或基本不变形。

2008年1月9日西藏改则扎西错Ms6.9级地震的InSAR实测形变场

2008年1月9日西藏自治区改则县以东扎西错附近发生一次Ms6·9级地震,利用欧洲EnviSat雷达遥感卫星资料,获取了该次地震的同震形变场.观测显示地震造成震中区半径30km范围内近东西向升降变形,最大近0·5m.借助均匀弹性半空间位错模型,估计本次地震基本是一次正断破裂过程,其最大倾滑量在2·0—2·4m之间.地震发生在走向N30°E、朝北西向倾滑58°的隐伏正断层,可能没有产生地表破裂.但单一断层的均匀位错不能完全解释InSAR形变场的复杂变化,推测InSAR观测到地表变形是主、余震两次破裂的结果.

新疆伽师地区现今构造运动和地形变GPS监测的初步研究

对伽师及帕米尔东北侧地区的 GPS监测网进行加密和复测 ,采用 GPS高精度数据处理软件进行解算 ,获得了高精度的观测结果 ,基线的相对精度达 1 0 -8～ 1 0 -9。根据观测结果 ,初步得到了该地区的现今地壳形变速率图及各基线矢量的时间序列。结果表明 ,伽师地区向北推移。

中国GPS地壳运动监测网的精度分析与评定(1992～1996)

中国ＧＰＳ地壳运动监测网于１９９２～１９９６年进行了多期观测，观测资料全部采用ＳＮＡＰＳ软件和精密星历进行解算，对解算结果的统计分析与精度评定表明：全国网的基线长相对精度为１０－９，区域网的基线长相对精度为１０－８。

基于参数化的三维颅面配准

针对颅面配准问题,提出通过对颅面进行参数化将其转换成二维参数域的对应问题。首先,根据人类的生理特征标定6个特征点,利用这些特征点将颅面转换到一个统一的坐标系以实现姿态和大小的统一;其次,以两个外眼角为约束对参考颅面进行最小二乘保角映射,计算出6个特征点的参数值;然后,以这六个生理特征点的参数值为约束,利用最小二乘保角映射将任一待配准模型映射到二维参数域;最后,根据二维参数域确定三维颅面上的对应点,从而实现三维数据配准。为了验证所提方法,以对应点为控制点,利用薄板样条(TPS)变换把参考颅面变形到目标颅面,以变形后两个模型上对应点之间的几何距离的平均为度量,将所提算法和基于主轴分析的迭代最近点(ICP)配准以及基于随机采样控制点的迭代TPS配准方法进行了比较,实验结果表明,所提算法的配准效果优于其他两种方法。

逼近NURBS蒙皮曲面的算法

给出了一种逼近NURBS(非均匀有理B样条)蒙皮曲面的方法,用于对给定的一组平面NURBS截面线进行蒙皮。该方法包括两个算法:一个算法用于去除截面线相容性处理所产生的大量的冗余控制顶点,另一个算法用于确定蒙皮方向最优的节点矢量。本方法能够实现有效的数据压缩和光滑的曲面造型,逼近精度可由程序控制。文中的图例是作者为演示算法而构造的,通过这些图例可以证实算法的有效性。

Bezier三角曲面凸性的证明

Bezier曲面造型是计算机图形学的重要研究方向,在实际工作中有着非常广泛的应用.讨论了二次及三次Bezier三角曲面凸性的充分必要条件,这些条件对于控制曲面造型中的保凸性有重要意义.

0-1规划的填充函数算法

文章首先给出搜索0-1规划局部极小解的邻域搜索算法,在此基础上给出了填充函数算法.该算法的思想是在求得总体优化问题的一个局部极小点后,构造填充函数,通过极小化该填充函数找到比当前局部极小解更好的解 该方法是一种直接算法,我们通过具体的数值实验证实了该算法是有效的.